建造者模式(Builder)
1、建造者模式的定义
将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
Builder模式是一步一步创建一个复杂对象的创建型模式,它允许使用者在不知道内部建造细节的情况下,可以更精细的控制对象的构造流程。该模式是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦,是的构建过程和不见得表示隔离开来。
因为一个复杂的对象有很多大量组成部分,如电脑,有主机,显示器,操作系统,还有各种小零件等,如何将这些不见组建成一台电脑,这个装配过程很漫长,也很复杂,为了在构建过程中对外部隐藏实现细节,就可以使用Builder模式将部件和组装过程分离,使得构建过程和部件都可以自由扩展,两者之间的耦合也降到最低。
2、建造者模式优缺点
建造者模式是一种创建型设计模式。其主要优点如下:
产品的建造和表示分离,实现了解耦,可以使用相同的创建过程得到不同的产品。
将复杂产品的创建步骤分解在不同的方法中,使得创建过程更加清晰。(良好的封装性,不必知道内部组成的细节)
增加新的具体建造者无需修改原有类库的代码,易于拓展,符合“开闭原则“。
缺点:
产品必须有共同点,限制了使用范围。建造者模式创造出来的产品,其组成部分基本相同。如果产品之间的差异较大,则不适用这个模式。
产生多余的builder对象以及director对象,消耗内存。(如内部变化复杂,会有很多的建造类,难以维护)
适用环境:
相同的方法,不同的执行顺序,产生不同的事件结果。
对各部件或零件,都可以配到一个对象中,但是产生的运行结果又不相同时。
产品类非常复杂,或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的结果,这个时候使用创建者模式非常合适。
当初始化一个对象特别复杂,如参数多,且很多参数都有默认值时(一个类有多个构造函数的时候,可以考虑使用建造者模式)
需要生成的产品对象有复杂的内部结构,这些产品对象具备共性;
隔离复杂对象的创建和使用,并使得相同的创建过程可以创建不同的产品。
需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
3、建造者模式角色
builder(抽象接口): 为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。
ConcreteBuilder(抽象接口的具体实现): 实现Builder的接口以构造和装配该产品的各个部件,定义并明确它所创建的表示,并提供一个检索产品的接口。
Director(接口的构造者和使用者): 构造一个使用Builder接口的对象。
Product(被构造的复杂对象): ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程,包含定义组成部件的类,包括将这些部件装配成最终产品的接口。
重点(相比于普通JavaBean的好处):
在建造者模式中,提供一个辅助的静态建造器Builder(静态内部类),可以在里面set实体类的属性,与JavaBean不同的是,建造者是先set,在通过build实例化实体类,这样既可以提高代码的阅读性,也可以防止对象没有实例化,就被调用;不会造成不一致性,同时解决了Javabean模式的线程安全问题。
总结:Director角色并非多余,能把复杂的Product创建过程对外隐藏,使Builder部件和创建过程分离,各方易于扩展,降低了耦合度。当需要对一个对象设置很多属性,此时就能方便的使用链式调用来提高编码速度和代码可读性。
4、传统方式
package dome;
/**
* 传统模式 盖房子
*/
public class House {
public void Brickwork(){
System.err.println("砌墙");
}
public void Roofing(){
System.err.println("盖屋顶");
}
public void floor(){
System.err.println("铺地板");
}
//完成盖房子
public void HouseBuilder(){
Brickwork();
Roofing();
floor();
}
}
package dome;
public class HeigHouse extends House{
@Override
public void Brickwork() {
super.Brickwork();
}
@Override
public void Roofing() {
super.Roofing();
}
@Override
public void floor() {
super.floor();
}
@Override
public void HouseBuilder() {
super.HouseBuilder();
}
}
package dome;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/***
* 传统方式 建造过程和建造融合在一起 耦合性太强 使用建造者模式其实就是为了解耦
*/
HeigHouse heigHouse = new HeigHouse();
heigHouse.HouseBuilder();
}
}
5、建造者模式
package builders;
public class Product {
private String brickwork;
private String roofing;
private String floor;
public String getBrickwork() {
return brickwork;
}
public void setBrickwork(String brickwork) {
this.brickwork = brickwork;
}
public String getRoofing() {
return roofing;
}
public void setRoofing(String roofing) {
this.roofing = roofing;
}
public String getFloor() {
return floor;
}
public void setFloor(String floor) {
this.floor = floor;
}
}
package builders;
public abstract class HouseBuilder {
//产品
Product product = new Product();
//砌墙
abstract void Brickwork();
//盖屋顶
abstract void Roofing();
//铺地板
abstract void floor();
//建造完成之后返回一个产品
Product getProduct(){
return product;
}
}
package builders;
public class HeigHouse extends HouseBuilder{
@Override
void Brickwork() {
System.err.println("建造者砌墙");
}
@Override
void Roofing() {
System.err.println("建造者盖屋顶");
}
@Override
void floor() {
System.err.println("建造者铺地板");
}
}
package builders;
public class Cilent {
HouseBuilder houseBuilder;
public void setHouseBuilder(HouseBuilder houseBuilder) {
this.houseBuilder = houseBuilder;
}
public Product getHouseBuilder(){
houseBuilder.Roofing();
houseBuilder.floor();
houseBuilder.Brickwork();
return houseBuilder.getProduct();
}
}
package builders;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//具体建造者
HouseBuilder houseBuilder = new HeigHouse();
//使用者
Cilent cilent = new Cilent();
cilent.setHouseBuilder(houseBuilder); //开始建造
cilent.getHouseBuilder(); //用户获取房子
}
}